[논문]금은화 물추출물의 항산화 효과와 Ultraviolet(UV)B로 유도된 사람 각질형성세포 손상에 대한 보호효과

서승희; 배기상; 최선복; 조일주; 김동구; 신준연; 송호준; 박성주; 최미옥

doi:10.6116/kjh.2014.29.6.63.

금은화 물추출물의 항산화 효과와 Ultraviolet(UV)B로 유도된 사람 각질형성세포 손상에 대한 보호효과
The antioxidative and cytoprotective effect of Lonicerae japonicae Flos water extracts on the ultraviolet(UV)B-induced human HaCaT keratinocytes 원문보기

大韓本草學會誌 = The Korea journal of herbology, v.29 no.6, 2014년, pp.63 - 71

서승희 (동신대학교 뷰티미용학과) , 배기상 (원광대학교 한방체액조절연구센터) , 최선복 (원광대학교 한의과대학 본초학교실) , 조일주 (원광대학교 한의과대학 본초학교실) , 김동구 (원광대학교 한의과대학 본초학교실) , 신준연 (원광대학교 한의과대학 본초학교실) , 송호준 (원광대학교 한의과대학 본초학교실) , 박성주 (원광대학교 한방체액조절연구센터) , 최미옥 (광주여자대학교 미용과학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Objectives : Lonicerae japonicae Flos(LJF) has been reported to exhibit anti-oxidant, anti-inflammatory, anti-viral, anti-rheumatoid properties. However, it is still largely unknown whether LJF inhibits the ultraviolet(UV)B-induced oxidative damage in human HaCaT keratinocytes. Therefore in this paper, we investigated the anti-oxidative capacity and protective effect of LJF against UVB-induced oxidative demage in human HaCaT keratinocytes. Methods : To evaluate the anti-oxidative activity of LJF extracts, we measured total phenolic contents, total flavonoid contents, antioxidant capacity, and superoxide scavenging activity. To give an oxidative stress to HaCaT cells, UVB was irradiated with $200mJ/cm^2$ to HaCaT cells. To detect the protective effect of LJF against UVB, we measured cell viability, DNA fragmentation and reactive oxygen species (ROS) production. In addition, we performed high-performance liquid chromatography (HPLC) analysis to find a major component of LJF. Results : LJF contained phenolic and flavonoid contents, and showed the anti-oxidant and superoxide scavenging activity. The UVB-induced oxidative conditions led to the cell death, DNA fragmentation and reactive oxygen species (ROS) production. However, pretreatment with LJF reduced oxidative conditions, including inhibition of cell death, DNA fragmentation and ROS production. In addition, we found out chlorogenic acid as major component of LJF. Conclusions : These results could suggest that LJF contained anti-oxidative contents and exhibited protective effects against UVB on human HaCaT keratinocytes. And the effective compound of LJF which could show protective activities against UVB is chlorogenic acid. Thus, LJF and chlorogenic acid would be useful for the development of drug or cosmetics treating skin troubles.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

이와 같이 다양한 효능을 지니고 있는 금은화에 대한 약리학적 작용과 임상적 이용가치에 대해서는 다수의 정보가 있으나, HaCaT Keratinocyte 사람 각질형성 세포에서 금은화를 이용한 항산화 효과에 대한 연구는 본 연구진의 연구 외에는 미흡한 실정이다²²⁾. 따라서, 본 연구는 금은화물 추출물에 의한 항산화 능력 조사와 Keratinocyte에서 UVB로 유도된 산화적 손상에서의 세포 보호효과에 대해서 보고하는 바이다.

제안 방법

4 (PBS)로 2번 씻어낸 후 자외선 조사 동안 세포가 건조되지 않도록 PBS 1 ml을 세포 배양 접시에 넣은 후 UVB를 선량별로 50, 100, 200, 300 mJ/㎠를 조사하였다. UVB 200 mJ/㎠에서 조건이 잡힌 후 실험에서는 금은화 추출물 및 천연 추출물을 0.1, 0.25, 0.5 mg/ml농도로 1시간 처리 한 후 UVB 200 mJ/㎠ 조사하였다. PBS 1 ml로 1번 씻어 낸 다음 금은화 추출물 및 천연 추출물이 0.
세포의 자외선 조사는 300~315 nm를 가장 강하게 방출하는 UVB lamp 306 nm (동서과학, 한국)를 사용하였으며, UV 광량은 UVA/UVB light meter 850009(Sper scientific, Scottsdale, AZ, USA)로 측정하였다. UVB의 조건을 잡기 위해서 DMEM 배지를 제거한 다음, Phosphate buffered saline pH 7.4 (PBS)로 2번 씻어낸 후 자외선 조사 동안 세포가 건조되지 않도록 PBS 1 ml을 세포 배양 접시에 넣은 후 UVB를 선량별로 50, 100, 200, 300 mJ/㎠를 조사하였다. UVB 200 mJ/㎠에서 조건이 잡힌 후 실험에서는 금은화 추출물 및 천연 추출물을 0.
그러므로 자극 후 세포 내 핵 응축 진행 정도를 관찰하고, 세포 내 DNA 분절을 측정하는 것은 세포 사멸 분석에서 중요한 지표가 된다. 본 연구에서는 HaCaT 세포에 UVB를 조사하여 자극에 따른 세포 손상 정도를 핵 염색을 통해 그 형태와 응축 정도를 파악하고, 세포의 DNA를 추출하여 DNA 분절 정도를 살펴보았다. 그 결과 HaCaT 세포에 UVB 조사 시 증가하던 핵 응축과 DNA 분절 현상이 금은화 추출물을 전 처리 하였을 때, 농도 의존적으로 감소시킴을 확인 하였다.

대상 데이터

본 실험에 사용된 HaCaT 세포는 Addexobio (San Diego, Califonia, USA)로부터 분양 받아 실험에 사용하였다. 각질 형성세포주인 HaCaT 세포주를 10% fetal bovine serum(FBS)과 1% penicillin/streptomycine을 첨가한 Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) (GibcoBRL, Braunscheig, Germany) 배지를 사용하여 5% CO₂, 37℃ 세포 배양기에서 배양하면서 실험에 사용하였다.
실험에 사용한 금은화는 옴니허브(경북 영천, 대한민국)에서 구입하여 정선해서 사용하였다.

데이터처리

실험 결과에 대한 통계 처리는 SPSS V10.0을 이용하여 one way ANOVA로 검정하여 P값이 0.05 미만일 때 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 판정하였다.

이론/모형

HaCaT cell의 생존율은 밀집세포의 미토콘드리아 탈수소 효소에 의해 자줏빛 formazan 생성물로 변하는 MTT 환원을 바탕으로 MTT 분석법으로 측정했다. 세포들은 DMEM 배지에서 5☓10⁴ cells/well의 밀도로 현탁하여 0.

성능/효과

이를 바탕으로 UVB로 유도한 세포 손상에 대한 세포 보호효과에 대해서 알아보고자 하였다. 각질형성세포에 UVB를 (50, 100, 200, 300 mJ/㎠) 선량별로 조사 한 결과 각질형성세포 HaCaT에서 UVB로 유도된 산화적 스트레스에 따른 ROS를 과생성하고 있음을 알 수 있었다. 이에 금은화 추출물을(0.
이상의 결과, 금은화 물 추출물은 사람각질형성세포인 HaCaT keratinocyte에서 UVB로 유도된 산화적인 스트레스에서 세포 보호 및 ROS 생성 억제 및 DNA 분절 억제 효과가 우수하게 작용하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 바탕으로 금은화 물 추출물이 피부의 광산화적 손상을 개선하는데 주요하게 작용함으로서 항산화, 항노화의 기능성 화장품으로의 활용 가능성을 시사한다.
각질형성세포에 UVB를 (50, 100, 200, 300 mJ/㎠) 선량별로 조사 한 결과 각질형성세포 HaCaT에서 UVB로 유도된 산화적 스트레스에 따른 ROS를 과생성하고 있음을 알 수 있었다. 이에 금은화 추출물을(0.1, 0.25, 0.5 mg/ml) 농도별로 전 처리한 후, UVB 200mJ/㎠ 의 과도한 산화적 스트레스를 유도하였을 때, ROS의 과생성이 억제되고, 세포 사멸 및 손상을 농도 의존적으로 억제함을 알 수 있었다. UVB에 의한 세포 사멸은 세포가 위축되면서 사멸체(apoptotic body)라는 포낭을 형성한다.

후속연구

이상의 결과, 금은화 물 추출물은 사람각질형성세포인 HaCaT keratinocyte에서 UVB로 유도된 산화적인 스트레스에서 세포 보호 및 ROS 생성 억제 및 DNA 분절 억제 효과가 우수하게 작용하는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과를 바탕으로 금은화 물 추출물이 피부의 광산화적 손상을 개선하는데 주요하게 작용함으로서 항산화, 항노화의 기능성 화장품으로의 활용 가능성을 시사한다. 추후에 금은화 물 추출물의 세포보호 효과를 나타내는 주요 성분연구 및 chlorogenic acid 에 대한 세부적인 후속연구, 피부에서 산화적인 손상을 억제 하는 구체적인 기전 연구와 in vivo 동물 실험을 통한 임상적용의 기초연구가 추가적으로 필요할 것으로 사료된다.
이와 같은 결과를 바탕으로 금은화 물 추출물이 피부의 광산화적 손상을 개선하는데 주요하게 작용함으로서 항산화, 항노화의 기능성 화장품으로의 활용 가능성을 시사한다. 추후에 금은화 물 추출물의 세포보호 효과를 나타내는 주요 성분연구 및 chlorogenic acid 에 대한 세부적인 후속연구, 피부에서 산화적인 손상을 억제 하는 구체적인 기전 연구와 in vivo 동물 실험을 통한 임상적용의 기초연구가 추가적으로 필요할 것으로 사료된다.
본 연구 결과에서 금은화 물추출물은 UVB로 유도된 산화적 손상으로부터 농도 의존적으로 세포를 보호 하였고, ROS를 억제하고 DNA 분절을 억제함으로서 세포 보호효과가 있음을 제시 하였다. 하지만 이 연구는 본 저자의 논문을 부분 인용한 것으로⁴¹⁾, 추가적으로 HaCaT 세포에서 금은화 추출물이 보호효과를 갖는 세부 기전에 관한 연구가 이루어진다면, 금은화 물 추출물이 자외선에 의한 피부 질환 개선 제품을 개발하는데 유용한 소재로 이용될 수 있을 것으로 사료 된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	피부의 기능은 무엇이 있는가?	피부는 크게 표피, 진피, 피하조직으로 구성되어 있으며 체온조절, 보습, 감각작용, 방벽작용. 분비 및 배설작용, 호흡작용, 흡수작용, 영양소 저장 및 비타민 D합성 등 다양한 생리작용을 함으로써 정상적인 피부를 유지하는데 주된 작용을 하고 있다1). 하지만 피부 표피에 해당하는 각질형성세포(keratinocytes)는 태양광선(자외선)을 비롯한 외부 자극에 직접적으로 노출되는 최외각 층으로서 반복적으로 많은 양의 자외선에 노출되면 산화적 스트레스(oxidative stress)를 유도하여 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)이 생성 된다2).
	금은화는 무엇인가?	금은화(金銀花, Lonicerae japonicae Flos, LJF)는 인동과(Caprifoliaceae)에 속하는 인동 덩굴(Lonicera japonica Thunb.)의 꽃으로서 한방에서는 利尿, 淸熱解毒, 外感風熱, 熱毒瀉痢, 健胃, 涼散風熱, 擁腫精瘡, 喉痹, 丹毒, 熱血毒痢, 風血感冒, 溫炳發熱 등에 효능을 갖고 있는 본초이다. 금은화에 대한 최근 연구 동향 분석에 따르면 감염성 질환, 외이도염, 화농증, 중이염, 바이러스성 결막염, 인플루엔자, 폐렴 등의 염증성 질병에 사용되고 있다12,13).
	태양광선 중 피부 손상의 주원인이 되는 UVB의 파장은?	피부는 인체의 최외각에 존재함으로서 자외선에 직접적으로 노출되기 쉬우며, 노출된 피부는 지속적으로 영향을 받게 되면, 활성산소종에 의한 광산화적 노화가 발생 된다24). 자외선 중 피부 손상의 주된 원인은 280 - 380 nm의 중파장을 갖고 있는 UVB이다. UVB는 진피의 상층부까지 도달하여 피부 내 ROS의 생성을 촉진시켜 세포에 돌연변이를 유발하고 aspartate나 glutamate와 같은 흥분성 아미노산의 분비를 촉진 시켜 단백질 기능에 손상을 유도한다25-27).

참고문헌 (41)

Halliwell B, Gutteridge JM. The importance of free radicals and catalytic ions in human diseases. Mol Aspects Med. 1985 ; 8(2) : 89-193.

상세보기
Park SN. Antioxidative Properties of Baicalein, Component from Scutellaria baicalensis Georgi and Its Application to Cosmetics (I). J Korean Ind Eng Chem. 2003 ; 14(5) : 657-65.

상세보기
Park KJ, Park SH, Kim JK. Anti-wrinkle Activity of Acanthopanax senticosus Extract in Ultraviolet B (UVB)-induced Photoaging. J Korean Soc Food Sci Nutr. 2010 ; 39(1) : 42-6.

원문보기 상세보기
Azizi E, Lusky A, Kushelevsky AP, Schewach MM. Skin type, hair color, and freckles are predictors of decreased minimal erythema ultraviolet readiation does. J Am Acad Dermatol. 1988 ; 19(1 pt 1) : 32-8.

상세보기
Applegate LA, Noel A, Vile G, Frenk E, Tyrrell RM. Two genes contribute to different extents to the heme oxygenase enzyme activity measured in cultured human skin fibroblasts and keratinocytes: implications for protection against oxidant stress. Photochem Photobiol. 1995 ; 61(3) : 285-91.

상세보기
Jo HR, Lee HJ, Kang MH. Antioxidative Status, DNA Damage and Lipid Profiles in Korean Young Adults by Glutathione S-Transferase Polymorphisms. J Nutr Health. 2011 ; 44(1) : 16-28.
Lee EH, Lee JK, Hong JT, Jung KM, Kim YK, Lee SH, Chung SY, Lee YW. Protective effect of green tea extract, cat-echin on UVB-induced skin damage. J Foof Hygine saf. 2001 ; 16(2) ; 117-24.
Kim JS, Kim JB. The Effects of Extracts from Mulberry (Morus alba) Leaves and Branches on UVB-induced Skin Damage. J Kor Soc Cosm. 2011 ; 17(6) : 993-9.
Lobo V, Patil A, Phatak A, Chandra N. Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacogn Rev. 2010 ; 4(8) :118-26.

상세보기
Uttara B, Singh AV, Zamboni P, Mahajan RT. Oxidative stress and neurodegenerative diseases: a review of upstream and downstream antioxidant therapeutic options. Curr Neuropharmacol. 2009 ; 7(1) : 65-74.

상세보기
Cho WJ, Yoon HS, Kim YH, Kim JM, Yoo IJ, Han MD, Bang IS. Cytoprotective Effects and Gene Expression Patterns Observed Based on the Antioxidant Activity of Lonicera japonica Extract. J life sci. 2013 ; 23(8) : 989-97.

원문보기 상세보기
Dan Bensky, Andrew Gamble. Chinese herbal medicins. Materia Media. WA : Eastland Press. 1986 : 85-6.
Huang KC. The Pharmacology of Chinese herbs (2nd Ed.). FL : CRC. 1998 : 8-9.
Bae JH, Kim MS, Kang EH. Antimicrobial Effect of Lonicerae Flos Extracts on Food-borne Pathogens. Food Sci Biotechnol. 2005 ; 37(4) : 642-7.
Joo JS, Kim JS, Jeong JG, Kim BK. Study of efficacy of Foeniculi fructus and Lonicerae flos extract on acute pancreatitis. Kor J Herbology. 2010 ; 25(4) : 39-45.
Ohata S, Sato N, Tu SH, Shinoda M. Protective effects of Taiwan crude drugs on experimental liver injuries. Yakugaku Zasshi. 1993 ; 113(12) : 870-80.

상세보기
Rim BM, Rim CW, Choi JY, Chung YS, Jeong HG. Effects of Lonicera japonica extract as a biological response modifier. Environ Mut Car. 1992 ; 12(1) : 45-54.
Luo ZH. The combined modulating effects of cerium nitrate with certain Chinese traditional drugs on altered cell-mediated immunities in scald mice. Zhonghua Wai Ke Za Zhi. 1990 ; 28(9) : 562-5, 574-5.

상세보기
Kim Y, Yang SY, Oh YS, Lee JW, Lee YK, Park YC. Research trends of Lonicera japonica over the last 10 year. J Daejeon Orient Med. 2011 ; 19(1) : 17-23.
Han ZZ, Zhang HS, Kang SC, Gil KH, Kong KH, Kim DH, Ahn TH, Bae JS, Go HK, Han MG. A 90-day repeated-dose oral toxicity study on Flos Lonicerae extract in Fischer 344/N rats. Korean J Vet Res. 2008 ; 48(4) : 401-11.
Park JY, Back YD, Kim MR, Roh SS. The study on chemical components and korean medical effect of Lonicera japonica. J Jeahan Orient Med Acd. 2013 ; 11(1) : 1-14.
Seo SH, Choi MO. Protective effects of Lonicerae Japonicae Flos against hydrogen peroxidase-induced oxidative stress on Human keratinocyte, HaCaT cells. Kor J Herbology. 2013 ; 28(4) : 57-62.

원문보기 상세보기
Lee DS, Lim MS, Kwon SS, Kim SY, Park SN. Antioxidative Activity and Componential Analysis of Chamaecyparis obtusa Leaf Extract. Appl Chem Eng. 2012 ; 23(1) : 93-9.

상세보기
Jo NR, Park CI, Park CW, Shin DH, Hwang YC, Kim YH, Park SN. Cellular Protective Effects of Peanut Sprout Root Extracts. Appl Chem Eng. 2012 ; 23(2) : 183-9.

상세보기
Oh YL, Choi YS. Effect of Oenothera lamarckiana Extract Belong in Oenotherceae on Antioxidant Activity and Melanogenesis. J Korean Soc People Plant Environ. 2011 ; 14(1) : 9-15.
Pellegrini-Giampietro DE, Cherici G, Alesiani M, Carla V, Moroni F. Excitatory amino acid and free radicals formation may cooperate in the genesis of ischemia-induced neuronal damage. J Neurosci. 1990 ; 10(3) : 1035-41.
Beehler BC, Przybyszewski J, Box HB, Kulesz-Martin MF. Formation of 8-hydroxydeoxyguanosine within DNA of mouse keratinocytes exposed in culture to UVB and $H_2O_2$ . Carcinogenesis. 1992 ; 13(11) : 2003-7.

상세보기
Dawson DA, Kusumoto K, Graham DI, McCulloch J, Macrae IM. Inhibition of nitric oxide synthesis does not reduce infarct volume in a rat model of focal cerebral ischaemia. Neurosci Lett. 1992 ; 142(2) : 151-4.

상세보기
Lee C, Park GH, Ahn EM, Park CI, Jang JH. Sargassum fulvellum Protects HaCaT Cells and BALB/c Mice from UVB-Induced Proinflammatory Responses. Evid Based Complement Alternat Med. 2013 ; 2013 : 747846.

상세보기
Leonard S, Wang S, Zang L, Castranova V, Vallyathan V, Shi X. Role of molecular oxygen in the generation of hydroxyl and superoxide anion radicals during enzymatic Cr(VI) reduction and its implication to Cr(VI)-induced carcinogenesis. J Environ Pathol Toxicol Oncol. 2000 ; 19(1-2) : 49-60.
Seo JY, Choi HR, Rhie GE, Youn CS, Choi WW, Kim JA, Chung JH, Cho KH, Eun HC. The effect of retioic acid and vitamin C on the expression of the procollagenal (I), tropoelastin, and MMP-1 in human dermal fibroblast. Kor J Invest Dermtaol. 2001 ; 8 : 23-8.
Yaar M, Gilchrest BA. Photoageing; mechamism, pre-vention and therapy. Br J Dermatol. 2007 ; 157(5) : 874-87.

상세보기
Jiang SJ, Chu AW, Lu ZF, Pan MH, Che DF, Zhou XJ. Ultraviolet B-induced alterations of the skin barrier and epidermal calcium gradient. Exp Dermatol. 2007 ; 16(12) : 985-92.

상세보기
Jeon HY, Kim JK, Seo DB, Lee SJ. Effects of Chlorophyll a on UVB-induced Cellular Responses and Type I pN Collagen Synthesis in vitro. Food Sci Biotechnol. 2009 ; 41(6) : 700-5
Wang H, Cho CH. Effect of NF-kB signaling on apoptosis in chronic inflammation-associated carcinogenesis. Curr Cancer Drug Targets. 2010 ; 10(6) : 593-9.

상세보기
Aluyen JK, Ton QN, Tran T, Yang AE, Gottieb HB, Bellanger RA. Resveratrol: potential as anticancer agent. J Diet Suppl. 2012 ; 9(1) : 45-56.

상세보기
Zeng H, Kong X, Peng H, Chen Y, Cai S, Luo H, Chen P. Apoptosis and Bcl-2 family proteins, taken to chronic obstructive pulmonary disease. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2012 ; 16(6) : 711-27.
Frank J, Kamal-Eldin A, Razdan a, Lundh T, Vessby B. The dietary hydroxycinnamate caffeic acid and its conjugate chlorogenic acid increase vitamin e and cholesterol concentrations in Sprague-Dawley rat. J Afric Food chem. 2003 ; 51(9) : 2526-31.

상세보기
Park SH, Han SB, Kim YS. Physiological Activity of Polyphenol and Chlorogenic Acid. J Biomed Res. 2011 ; 12(2) : 61-9.
Cha JW, Piao MJ, Kim KC, Yao CW, Zheng J, Kim SM, Hyun CL, Ahn YS, Hyun JW. The Polyphenol Chlorogenic Acid Attenuates UVB-mediated Oxidative Stress in Human HaCaT Keratinocytes. Biomol Ther (Seoul). 2014 ; 22(2) : 136-42.

원문보기 상세보기
Seo SH. The Protective effect of Lonicera japonica Flos extracts on UVB or $H_2O_2$ -induced human keratinocyte. Kwangju women university. 2014.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증